Bu aerosol risk çerçevesinde, her bir solunum damlacığını su (taşıyıcı matris), virüs (biyolojik yük) ve koku/VOC (kimyasal yük) olmak üzere üç ayrı yüke sahip mikro taşıyıcı olarak ele alıyoruz. Kısa zaman ölçeklerinde damlacık içindeki su molekülü sayısı [N_{\text{su}}] ve damlacık başına virüs yükü [N_{\text{virüs}}] yaklaşık sabit kabul edilirken, koku molekülü sayısı [N_{\text{koku}}(t)], damlacık VOC açısından zengin bir ortamda kaldıkça artabilmektedir. Başka bir ifadeyle, solunum damlacıkları birer koku süngeri gibi davranır: Havada su kütlesi ve virüs içeriği önemli ölçüde değişmez, ancak çevresel VOC’leri giderek daha fazla yüzeylerinde ve hacimleri içinde biriktirirler.
Damlacık düzeyinde bu şu şekilde ifade edilir:
[N_{\text{su}} \approx \text{sabit}] (yalnızca buharlaşma kaynaklı küçük düzeltmeler)
[N_{\text{virüs}} = \text{sabit}] (damlacık başına sabit biyolojik yük)
[N_{\text{koku}}(t)], ortam VOC konsantrasyonu ve adsorpsiyon–desorpsiyon dinamiklerine bağlı olarak zamanla artar.
Belirli bir hava hacmi için, [n_d] birim hacimdeki damlacık sayısı (damlacık/m³), [L_{\text{virüs}}] damlacık başına ortalama virüs yükü, [L_{\text{koku}}(t)] ise damlacık başına ortalama koku yükü olsun. Buna göre:
Havada virüs konsantrasyonu:
Damlacıkların taşıdığı koku/VOC konsantrasyonu:
Damlacık başına koku yükünün zaman içindeki evrimi ise şöyle modellenir:
Burada [k_{\text{ads}}] adsorpsiyon katsayısı, [k_{\text{des}}] desorpsiyon katsayısı, [C_{\text{VOC,ortam}}] ise ortam havasındaki VOC (koku) konsantrasyonudur. Pratik olarak bu, VOC açısından zengin ve nemli bir hava bölmesinde damlacık başına koku yükünün zamanla arttığı, buna karşılık damlacık başına virüs yükünün kısa zaman ölçeğinde esasen sabit kaldığı anlamına gelir.
Her hava hücresi için skaler bir Risk Skoru aşağıdaki gibi normalize edilmiş değişkenlerin ağırlıklı toplamı olarak tanımlanabilir:
Burada [\hat{C}{\text{virüs}}], [\hat{C}{\text{koku}}(t)], normalize bağıl nem [\hat{\text{RH}}] ve normalize rüzgâr/havalandırma [\hat{U}] 0–1 aralığına ölçeklenmiş büyüklüklerdir; [w_v, w_o, w_h, w_u] ise toplamı 1 olacak şekilde seçilen ağırlık katsayılarıdır. Bu formülasyonda, yüksek virüs konsantrasyonu, koku‑zengin damlacık yükü ve yüksek nem risk skorunu artırırken, güçlü rüzgâr veya havalandırma riski düşürür. Böylece şu sezgi matematiksel olarak yakalanır: Damlacık başına virüs yükü kabaca sabit kalır; fakat koku/VOC yükü ve atmosfer koşulları, havanın hem “ağırlaşmasını” hem de burunlar ve sensör ağları tarafından daha algılanabilir hale gelmesini belirler.
Bir yanıt yazın